液下泵结构改进说明

液下泵结构改进说明

液下泵为单级立式悬臂离心液下泵。泵体淹没在介质内，适合于抽吸工业中酸料之用，也可以用在其它粘度低于３００ｃｐ化工流程中，输送具有腐蚀性的含固、粘性的液体。输送介质泵的温度在１００℃以下。         某客户使用一台液下泵， 实际运转不超过 １０ 天，泵就出现断轴和叶轮磨损严重的情况。从损坏的情况来看，断轴的位置是在叶轮螺母处，而叶轮口环处的磨损严重，其主要原因是由于径向力不平衡造成的。

1、产生径向力不平衡的原因   产生径向力是因为在采用螺旋型压水室的离心泵中，如果水泵运转时工况离开设计工况，则在叶轮上会受到径向的液体压力。这是由于当水泵在设计工况运转时，叶轮出口处液体流  出时的流速与压水室中液体的流速相等，液体流进压水室不产生撞击现象，压水室中各处液体的压强是一样的，故作用于叶轮四周的液体压强相等，在叶轮上不会作用径向力；如果水泵运转的工况为非设计工况（例如流量小于设计工况的

流量），则在压水室中液体流速也应比设计工况时的流速小，而从叶轮中流出的液体的流速就应比设计工况时的流速大，可从出口速度三角形中看出。这样，液体流入压水室时，就会产生撞击现象，把液体的动能变为压能，压水室中液体的压强因沿途不断受到撞击提高压强，故从压水室隔舌开始液体压强逐渐增大，如图 １ 所示。

（１）如果水泵运转的流量大于设计工况流量时，则情况相反：液体自叶轮中流出时的速度比设计工况的速度小，而压水室中液体的速度则比设计工况的速度大；叶轮流出的速度较小的液体流入压水室中产生撞击，使速度增大，压强降低。这样，从压水室隔舌开始，液体压强逐渐减小，如图２所示。

（２）当流量小于设计工况流量时，可从图１看出，由 于撞击而产生的径向力 P 的方向应当指向离隔舌，并向涡壳中液流的同方向转 ９０°的方向，这一点极易证明。图１上沿圆周压强分布线 ABC 是一条上升值与角度成正比的螺旋线。在离隔舌１８０°的地方开始，做一条与之相同的螺旋线 A′B′，则把隔舌从 １８０°到 ３６０°之间的压强分成两段，即与AB *一样的 A′B 部分和 A′BCB′ 部分。AB 部分引起的径向力与 A′B′ 部分引起的径向力正好抵消，而 A′BCB′的剩余压强大小均相等。因此，径向力 P 的方向应当向上，即指向离隔舌９０°的方向。同样，当流量大于设计流量时，这部分的径向力 P 应当是指向下方，即指向从隔舌开始 ２７０°的地方。这就是径向力产生的主要原因。

当水泵流量小于设计流量时，圆周上的动反力如果向反时针方向旋转 ９０°，则动反力 R 的分布图与图２的形状相像，其合力应当向下。再顺时针转动９０°，则得到动反力的合力方向，它是指向隔舌的。于是可知：当水泵流量大于设计流量时，动反力所形成的径向力应当指向隔舌的反方向。把 P 及R 均画在图 １ 和图 ２ 上，并求出其合力 F ， F 就是液体作用在叶轮上的径向力。可以看出：当水泵流量小于设计工况时，径向力指向离隔舌不到 ９０°的方向；当水泵流量大于设计工况时，指向与上述相反，指向离隔舌不到 ２７０°的方向。 径向力的大小可由 Ａ．Ａ 斯切潘诺夫的经验公式计算：                           F = 0.172[1-Q /Qd]2 HB2D2ρg  式中：Qd 为设计工况的流量；B2为叶轮出口的宽度。

2、解决径向力不平衡的方案

硫酸液下泵的结构一般都采用单涡壳的压水室结构和带有口环的叶轮结构，如图３所示。针对损坏的情况，做如下的结构改进：

（１）采用双螺旋型压水室（原结构为单螺旋型），如图 ４ 所示。这种双螺旋型压水室的结构主要是利用两个涡壳对称的结构来平衡径向力，在图１和图２中看出来，它可平衡偏离工况时产生的径向力。这种做法对于较小的离心泵，会降低水力效率；而对于较大的水泵，经验证明双螺旋压水室并不降低水泵的效率。因此可以采用这种方法。

（１）对叶轮的结构进行调整，即把叶轮改外单端面密封，接触面积保持不变，原结构和改进的结构如图５和图６所示。

改进后的结构防止了在轴变型后由于挠度较大造成偏 心后对叶轮的磨损。原来结构在挠度较大时会对叶轮有很大的磨损，使得叶轮的轴会断掉；改进后的情况可以避免这种情况，对叶轮的安全运转有很大的好处。

改进后的液下泵已经安全运行了半年多的时间，运行情况良好。这两种结构的改进为以后泵的设计提供了很好的借鉴方法。

液下泵材质有哪些

液下泵的常用金属材质有：铸铁、碳钢、耐磨钢、304不锈钢、316L不锈钢、904L不锈钢、2205双相不锈钢、2507双相钢、Cr30A、高纯铝等。

液下泵的常用非金属材质有：PP、氟塑料等。

针对不同的使用工况，使用不同的材质，比如输送河水、生活污水等，一般使用铸铁液下泵，

输送液体硫磺，一般就用304的材质，输送酸碱，根据不同的温度，选择PP或氟塑料，

输送特种腐蚀性介质，比如浓硝酸，一般用304L或者高纯铝都可以，

金属矿业使用的液下泵，一般选用耐磨钢材质，有些特殊的工况，如脱硫行业，就要用到高铬合金材质。

而且不同的工况，液下泵所要使用的滑动轴承材质也不尽相同，一般常用材质有：石墨套、合金套等。

输送等有毒、且易燃易爆的介质时，不仅仅就是考虑耐腐蚀的问题，还得做好液下泵的密封效果；

工况复杂多变，难以尽数，所以客户在选购液下泵的时候，一定要把使用的工况条件告诉亚梅集团，

我们有专业工程师为您选择合适的使用方案。

液下泵叶轮是什么结构?工作原理是什么

叶轮都是由轮毂、叶片和盖板三部分组成。液下泵叶轮的盖板和后盖板之分，叶轮入口侧的盖板叫前盖板，另一侧的盖板叫后盖板。按液下泵叶轮形式可分为以下三种。

闭式叶轮：液下泵叶轮两侧均有盖板，盖板间有4-6个叶片，当叶片弯曲方向和液下泵旋转方向相反时，称为后弯式叶片。一般叶轮的叶片均为后弯式叶片。这种液下泵闭式叶轮效率高，使用多，适合抽不含固体颗粒及纤维的清洁液体。液下泵的闭式叶轮有单吸和双吸两种类型。双吸叶轮比单吸叶轮流量大。

液下泵开式叶轮：叶轮两侧均没有盖板，叶片通过轴孔连接在一起。这种叶轮结构简单，制造容易，但效率低，适合输送含较多固体悬浮物或带纤维的液体。

半开式叶轮：这种叶轮只有后盖板，他可以抽容易沉淀或含有固体悬浮物的液体，效率在液下泵开式叶轮和闭式叶轮之间。

按液下泵叶轮的形状及液体在泵壳内流动的方向，液下泵叶轮可分为径流式、混流式、轴流式。

径流式液下泵基本属于离心泵，液体沿着轴向进入叶轮，被沿着径向甩出去。液体获得动能主要来源于液下泵叶轮旋转时候产生的离心力。

混流式液下泵叶轮的液体都是沿着轴向进入叶轮，而沿轴向与径向之间的斜方向流出，依靠离心力和轴向推力的混合作用来产生液体的动能。

液下轴流泵叶轮都是让液体轴向流动，液体获得的能量主要是叶轮旋转产生推力。

根据用途需要，叶轮可以用铸铁、铸钢、不锈钢、玻璃钢、塑料等等材料来制成。液下泵的叶轮加工的办法有翻砂铸造、精密铸造、焊接、模压等，叶轮尺寸、形状和制作精度液下泵的性能影响很大。

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